ปัจจัยสำหรับปั๊มไอเอ็นจีในการใช้งานน้ำบาดาลและการชลประทาน
คุณรู้หรือไม่ว่าประมาณ 10% ของไฟฟ้าทั่วโลกถูกใช้โดยปั๊มไฟฟ้า อัตราการบริโภคดังกล่าวอาจลดลงได้เกือบครึ่งหากอุปกรณ์ที่ล้าสมัยได้รับการติดตั้งเพิ่มเติมด้วยเทคโนโลยีการสูบน้ำแบบประหยัดพลังงานที่มีอยู่ในปัจจุบัน สถิตินี้นำเสนอศักยภาพอันยิ่งใหญ่สำหรับสมาชิกในอุตสาหกรรมเครื่องสูบน้ำเพื่อสร้างผลกระทบในด้านการรักษาสภาพอากาศและการลดพลังงาน ในขณะเดียวกันก็ใช้ประโยชน์จากโอกาสทางธุรกิจใหม่ๆ บทความนี้จะนำเสนอสามตัวอย่างว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในอุตสาหกรรมสูบน้ำบาดาลสามารถสร้างความแตกต่างได้อย่างไร
ประสิทธิภาพของปั๊ม การใช้พลังงาน ความง่ายดาย/ความเร็วในการบำรุงรักษา ความน่าเชื่อถือที่พิสูจน์แล้วและความพร้อมใช้งานของปั๊ม ล้วนส่งผลต่อต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมด—สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยสำคัญเมื่อเลือกปั๊มหรือระบบสำหรับการติดตั้งใหม่หรือการปรับปรุงใหม่ ประเภทของอุปกรณ์ที่เลือกมีผลกับผลกำไรที่แตกต่างกันสองประการ:
ประการที่สองคือต้นทุนการเป็นเจ้าของตลอดชีวิต สำหรับปั๊มขนาดใหญ่ (ขนาดมอเตอร์) ประมาณ 5% ถึง 10% ของต้นทุนเกี่ยวข้องกับการลงทุน และประมาณ 2% ถึง 4% เกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาปั๊มตลอดอายุการใช้งาน จากนั้นประมาณ 90% ชี้ไปที่การใช้พลังงาน ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพเป็นตัวขับเคลื่อนที่แท้จริงสำหรับการลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (โอเป็กซ์ ) ในการทำงานของปั๊ม สมมติว่าปั๊มใช้พลังงาน 100 กิโลวัตต์-ชั่วโมง (กิโลวัตต์ชั่วโมง ) จุดหนึ่งของการปรับปรุงประสิทธิภาพสามารถเปลี่ยนเป็นการลดกำลังไฟ 5,000 ถึง 7,500 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปีได้อย่างง่ายดาย ขึ้นอยู่กับชั่วโมงการทำงานต่อวัน
ต่อไปนี้คือสามตัวอย่างปั๊มทั่วไปที่ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำบาดาลและการชลประทาน และปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกปั๊มแต่ละประเภท
ปั๊มจุ่มแม่เหล็กถาวร
ในปี 1929 ปั๊มจุ่มแบบเทอร์ไบน์ตัวแรกได้รับการออกแบบให้ติดตั้งในบ่อที่ทั้งมอเตอร์และปั๊มอยู่ใต้น้ำลึก มอเตอร์ใต้น้ำส่วนใหญ่เป็นมอเตอร์พันลวดแบบอะซิงโครนัสเหนี่ยวนำใต้น้ำที่มีการออกแบบโรเตอร์/สเตเตอร์และมีมานานหลายปีแล้ว มอเตอร์ใต้น้ำที่มีแรงม้าต่ำกว่า (แรงม้า ) ซึ่งรวมการออกแบบด้วยแม่เหล็กถาวรอยู่ในตลาดมาเป็นเวลา 20 ปีแล้ว เจาะลึกมอเตอร์ใต้น้ำแม่เหล็กถาวร (น ) ขนาด 6 นิ้ว บนมอเตอร์ น ขดลวดแบบเก่าจะถูกแทนที่ด้วยการออกแบบที่มีประสิทธิภาพสูงของแม่เหล็กถาวร ;
ด้วยการไหลที่เพิ่มขึ้นและ ทั้งหมด พลวัต ศีรษะ (ทีดีเอช ) (1,500+แกลลอนต่อนาที [จีพีเอ็ม ]/2,000 ฟุต+ทีดีเอช ) การใช้งานสำหรับการติดตั้งน้ำบาดาลจึงเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน อุณหภูมิของเหลวสูงสุดสำหรับมอเตอร์มาตรฐานคือ 104 F ในขณะที่มอเตอร์ น ใต้น้ำบางตัวเติมอากาศที่ 140 F ในการออกแบบมอเตอร์ น ประสิทธิภาพจะสูงกว่าและการสูญเสียน้อยกว่า ซึ่งหมายความว่ามอเตอร์จะสร้างความร้อนน้อยลง ซึ่งช่วยให้มอเตอร์สามารถจัดการกับอุณหภูมิของของเหลวที่สูงขึ้นได้ ดังนั้น มอเตอร์จึงแข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ผู้ผลิตยังนำเสนอโครงสร้างมอเตอร์ในเหล็กกล้าไร้สนิม 304 (สส
) และตัวเลือกสำหรับเหล็กกล้า 904 L เมื่ออาจมีน้ำที่รุนแรง มอเตอร์ น
บางรุ่นมาพร้อมกับซิลิกอน/ซิลิกอนเป็นมาตรฐาน
ซีลเพลากลคาร์ไบด์ คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งที่ควรมองหาในการออกแบบมอเตอร์ น
คือแม่เหล็กได้รับการปกป้องในกล่องหุ้มกระป๋องเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งจะช่วยในการหลีกเลี่ยงการล้างอำนาจแม่เหล็กและเพิ่มความทนทานของมอเตอร์
มอเตอร์ น ทั้งหมดต้องใช้ตัวแปลงความถี่ (วี.เอฟ.ดี ) สำหรับการทำงาน ซึ่งให้ประโยชน์ควบคู่กันไป เนื่องจากมอเตอร์ น นั้นแตกต่างจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ต่อไปนี้เป็นข้อควรรู้บางประการเกี่ยวกับการใช้งานมอเตอร์ น : ;
มอเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวรภายใน (ไอพีเอ็ม ) ดังนั้น วี.เอฟ.ดี บางตัวจะไม่ทำงาน วี.เอฟ.ดี ต้องได้รับการออกแบบและตั้งค่าให้ใช้งานมอเตอร์ใต้น้ำ ไอพีเอ็ม น ใช้เฉพาะ วี.เอฟ.ดี ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานมอเตอร์ น เพื่อความปลอดภัย หรือตรวจสอบ วี.เอฟ.ดี ยี่ห้ออื่นสำหรับความเข้ากันได้ของ ไอพีเอ็ม กับมอเตอร์ใต้น้ำ น
ปั๊มหลายใบพัดแนวตั้ง ;
ปั๊มอินไลน์แบบหลายใบพัดแนวตั้งเครื่องแรกของโลกได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1971 ปั๊มนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมน้ำบาดาลและยังคงผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้สำหรับผู้ใช้ ตัวแรกได้รับการพัฒนาสำหรับเกษตรกรที่ต้องการเครื่องสูบน้ำบาดาล ทุกวันนี้ ผู้ผลิตหลายรายจัดหาปั๊มประเภทนี้สำหรับน้ำบาดาลในที่อยู่อาศัย การเกษตร การถ่ายโอนน้ำ เทศบาล อุตสาหกรรม และอื่นๆ ;
การเลือกผู้ผลิตเครื่องสูบน้ำเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ผลิตจะมอบประสบการณ์ที่แสดงถึงความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพ และต้นทุนการเป็นเจ้าของที่ต่ำ ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา
ปั๊มประเภทหลายใบพัดแนวตั้งเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นการปรับปรุงมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสามารถในการยกการดูดที่ดีขึ้น (หัวดูดแบบบวกสุทธิ หรือ สพฉ
)
;
ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรและ/หรืออินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบหมุนเวียน
VFD สามารถควบคุมประสิทธิภาพของปั๊มหลายขั้นตอนแบบจุ่มใต้น้ำและแนวตั้งของ น ได้โดยการปรับความเร็วของมอเตอร์ นอกจากนี้ยังช่วยให้ปั๊มทำงานใกล้กับจุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุด (พ.ศ ) ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงาน ;
เมื่อเลือก วี.เอฟ.ดี สำหรับเครื่องสูบน้ำ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกเครื่องที่ออกแบบมาเพื่อเดินเครื่องสูบน้ำ วี.เอฟ.ดี ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับปั๊มให้การป้องกันปั๊มที่ดีเยี่ยมจากโอเวอร์โหลด โอเวอร์โหลด การสูญเสียขา แรงดันไฟเกิน แรงดันตก เฟสไม่สมดุล ระยะแห้ง และอื่นๆ
วี.เอฟ.ดี จะเริ่มปั๊มแบบซอฟต์สตาร์ท ซึ่งจะช่วยลดกระแสไหลเข้า เทคโนโลยีซอฟต์สตาร์ทยังช่วยลดความเครียดของค้อนน้ำบนปั๊มและท่อจ่าย จริง ปั๊ม วี.เอฟ.ดี ได้รับการตั้งโปรแกรมสำหรับการใช้งานการสูบน้ำ และวิซาร์ดการตั้งค่าอย่างรวดเร็วสามารถช่วยตั้งค่า วี.เอฟ.ดี ได้ในเวลาเพียงไม่กี่นาที เนื่องจากพารามิเตอร์จำนวนมากถูกโหลดไว้ล่วงหน้าตามประเภทของปั๊ม ;
ปั๊มจ่ายไฟด้วยพลังงานหมุนเวียน
มีสามวิธีในการจ่ายพลังงานให้กับปั๊มจุ่ม น หรือปั๊มหลายใบพัดแนวตั้ง อย่างแรกคือไฟฟ้ากริด 460 โวลต์ที่จัดหาให้โดยบริษัทสาธารณูปโภค ;
อีกวิธีหนึ่งคือการดูการทำงานของปั๊มกระแสสลับปกติ (ไฟฟ้ากริด เครื่องปรับอากาศ ) กับไฟฟ้ากระแสตรง (กระแสตรง ) ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ช่วยให้ปั๊มหลากหลายประเภทและขนาดแรงม้าที่เพิ่มขึ้นสามารถทำงานได้ด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเพื่อใช้เป็นพลังงานให้กับปั๊มและมอเตอร์ใหม่และที่มีอยู่ สามารถตั้งโปรแกรมให้มีตัวเลือกและการป้องกันทั้งหมดที่ วี.เอฟ.ดี เสนอให้ ; ;
ตัวอย่างสุดท้ายของการทำงานระบบสูบน้ำคือการรวมเอาสิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลกเข้าด้วยกัน—การใช้และการผสมทั้งไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรง อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์มีเทคโนโลยีในการผสมไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับพร้อมกัน ทั้งการผสมระหว่าง เครื่องปรับอากาศ และ กระแสตรง หรือการใช้ กระแสตรง อย่างเดียวช่วยประหยัดและเสนอสิ่งที่สามารถสร้างผลกระทบให้กับผู้ใช้ได้ ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น 10% ช่วยให้ผู้ใช้สามารถส่งน้ำได้มากขึ้นด้วยแรงม้าเท่าเดิม และยังอาจลดจำนวนแผงโซลาร์เซลล์ที่ต้องใช้ในบางแอพพลิเคชั่นอีกด้วย
ผู้ใช้น้ำบาดาลและเครื่องสูบน้ำเพื่อการชลประทานมีโอกาสที่จะจัดหาน้ำในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่ของตนเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อม ;